Recomendaciones de diseño para Ventilación Natural

Generalidades

Los sistemas de ventilación natural en edificios son complejos de diseñar debido a la gran variabilidad de los factores que provocan el movimiento de aire dentro del edificio: Viento (velocidad, dirección, turbulencias, orografía, edificios circundantes, etc), Temperaturas exteriores / interiores y su efecto en el interior del edificio (estratificación de aire, sobrecalentamiento de cubierta, etc.).

Para un mejor diseño de los sistemas de ventilación natural, es deseable seguir una serie de recomendaciones. Finalmente es también deseable validar los diseños mediante técnicas de simulación numérica (CFD u otras que se verán a continuación).

En cuanto a los criterios generales para un aceptable diseño del edificio para incorporar sistemas de ventilación natural están los siguientes:

• Realizar un análisis del clima para conocer si la estrategia de ventilación natural es adecuada y en qué periodos:
  • Los datos de viento se pueden obtener en el National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA). Estas rosas de vientos han de ser corregidos para la localización real del edificio.
  • Los datos de temperaturas pueden obtenerse de las bases de datos de EnergyPlus por ejemplo o bien de ASHRAE.

• Decidir la estrategia de ventilación natural, por ejemplo:
  • Para climas muy cálidos con gran variación de temperaturas día/noche, es adecuada una ventilación nocturna y un edificio cerrado durante el día para evitar el ingreso de calor.
  • Para climas húmedos y calurosos, podría ser adecuado una ventilación natural durante todo el día y un esquema de edificio abierto. El movimiento de aire en el interior del mismo favorece los índices de confort de los ocupantes.
  • Considerar en último término la posibilidad de ventilación mecánica en aquellos casos en los que la ventilación natural no sea suficiente. Ver Free-Cooling

• Estudiar la orientación del edificio y su integración en el clima.
  • Maximizar la ventilación inducida por el viento mediante la orientación del edificio perpendicular a los vientos estivales.
  • Para favorecer los vientos en verano, los edificios deben tener pocas obstrucciones en esa dirección.
  • Para evitar los vientos de invierno pueden ubicarse obstrucciones vegetales mediante árboles.

• Criterios generales de diseño
  • Diseñar los sistemas de ventilación natural en conjunción con los sistemas de evacuación de humos de incendio.
  • Los edificios ventilados de forma natural deben ser estrechos.
    • Los edificios con una zona interior alejada de la fachada muy profunda son difíciles de ventilar.
    • La máxima profundidad recomendable es de 13 mt. Por encima de esa longitud habría que plantearse sistemas de ventilación mecánica Free-Cooling
  • Cada habitación debe disponer de aperturas de entrada y salida de aire.
    • Las salidas de aire se localizan en la parte alta y en la pared opuesta a las entradas y separadas horizontalmente para favorecer el barrido del aire.
    • Las ventanas deben ser operables por los ocupantes.
    • Para locales con elevada altura libre (naves industriales, atrios, etc,) considerar el uso de lucernarios con rejilla para salida del aire. Este sistema además, favorecerá el tiro de aire por temperatura,
  • Diseño correcto del interior para favorecer la circulación de aire.
    • Se debe favorecer el paso del aire en el interior del edificio a través de la ubicación de rejillas de paso de aire o aperturas.
    • Si se requiere privacidad se podrá usar el falso techo para conducir el aire hacia las rejillas de salida mientras que el ingreso de aire fresco se realizará mediante rejillas en la parte inferior de las puertas.

Estas no dejan de ser recomendaciones generales para el diseño de sistemas de Ventilación Natural. No obstante, hay que realizar un estudio de cada caso concreto para contemplar las particularidades de cada climatología y cada edificio. Siempre es interesante apoyarse en ingenierías especializadas en el diseño y estudio de sistemas de ventilación natural, como Simulaciones y Proyectos, SL que cuentan con herramientas de simulación que permitirán optimizar este tipo de sistemas.